GARDENA – Kontrola kvality během montáže
Ve výrobě je často nutné zkontrolovat choulostivé součásti před dalším krokem zpracování. GARDENA, renomovaný výrobce zahradnického nářadí, spoléhá na výkonné kamerové senzory ifm.
GARDENA GmbH je přední německá značka zavlažovacích produktů, mechanických řezacích nástrojů a klasického zahradnického nářadí. Společnost Gardena vyrábí ve svém závodě v Niederstotzingenu poblíž Ulmu ruční nůžky, nůžky na větve a nůžky na trávu. Vedoucí výroby Jens Starke: „Náš velmi vysoký vertikální rozsah výroby začíná zpracováním dodaných svitků nerezové oceli, včetně děrování a laserového řezání nožů, následuje kalení a především broušení, které je klíčovou kompetencí našeho závodu a rozhoduje o kvalitě střihu. Poté se čepele napovlakují a smontují.“
V závodě společnosti GARDENA v Niederstotzingenu poblíž Ulmu se vyrábějí univerzální nůžky „SchnippSchnapp“.
Součásti se montují ručně. To umožňuje montáž různých typů nůžek na stejné výrobní lince.
Poloautomatizovaná výroba
Značná část výrobního procesu je automatizovaná. Roboti se používají například k podávání plechů do děrovacích nebo laserových řezacích systémů. Během broušení vedou roboti nože přesně po brusném kameni. Tím je zajištěna trvale vysoká kvalita výrobků.
Některé úkony se však stále provádějí ručně, například závěrečná montáž univerzálních nůžek „SchnippSchnapp“ od společnosti GARDENA. Zde se do výřezu v jedné z polovin nůžek ručně vloží malá talířová pružina. To později umožní hladké otevírání a zavírání nůžek. Aby byla zajištěna bezchybná kvalita výrobku, systém před sešroubováním dílů automaticky kontroluje, zda je talířová pružina správně vložena.
Kamerový senzor kontroluje, zda je talířová pružina ve spojenía zda je prohnutí správně (vlevo) nebo špatně (vpravo). Spolehlivě se tak předchází vyřazení z důvodu chyb v montáži.
Sven Cermak, seřizovač nástrojů společnosti GARDENA, vysvětluje: „Detekce polohy je zde velmi specifická, protože v prohlubni je umístěna velmi malá a plochá talířová pružina. Indukční nebo fotoelektrické vidlicové snímače by zde nebyly použitelné. Proto používáme kamerový systém společnosti ifm. Dokáže dokonce zjistit, zda je pružina vložena správně.“
Kamerový 2D senzor O2D
Protože indukční nebo fotoelektrické vidlicové senzory nejsou pro tuto specifickou úlohu detekce polohy vhodné, používá se vizuální senzor O2D5 od společnosti ifm. Tento kamerový senzor byl speciálně vyvinut pro optickou kontrolu 2D objektů. K porovnávání sad sousedících pixelů používá BLOB analýzu a porovnává velikost, tvar a další vlastnosti talířové pružiny s naprogramovaným cílovým povrchem.
Software pro nastavení parametrů ifm Vision Assistant umožňuje snadné a rychlé nastavení senzoru. Uživatel jednoduše definuje oblasti obrazu, ve kterých se nacházejí objekty, které mají být detekovány. Pomocí metody učení se zaznamená referenční snímek a poté se definují toleranční meze. Jakmile jsou tyto limity překročeny, snímač generuje chybový signál.
Zařízení O2D5 je vybaveno paměťovou kartou ifm, na které jsou uloženy všechny parametry a nastavení. Pokud je třeba zařízení vyměnit, lze tuto jednotku použít ke snadnému přenosu dat do nového senzoru.
Obrázek 1: Kamerový snímač kontroluje, zda je pružina vložena správně.
Obrázek 2: Pomocí softwaru „Vision Assistant“ lze senzor snadno přizpůsobit požadované aplikaci pomocí funkce učení. Doladění je možné díky volitelným parametrům.
Vnější světlo jako výzva
Zvláštní výzvou pro inspekční systémy na bázi kamer jsou měnící se světelné podmínky, například sluneční světlo pronikající okny (v závislosti na jeho poloze) a dopadající na kontrolované objekty. V takových případech se systém ifm ukazuje jako obzvláště spolehlivý. Trik je následující: systém během měření pořídí pět snímků s různou expozicí a pro srovnání automaticky použije snímek s optimální expozicí.
Sven Cermak je s řešením velmi spokojen: „V tomto systému nehraje vnější světlo významnou roli, ale stejnou kameru používáme na jiné výrobní lince, kde musíme kontrolovat extrémně malé díly v milimetrovém rozsahu. Jsou tam velká okna, což znamená, že se musíme vypořádat s výraznějšími změnami světelných podmínek. Dokonce i v tomto prostředí poskytuje kamera ifm vynikající výsledky.“ Integrovaný polarizační filtr před objektivem kamery maximalizuje účinnost detekce a umožňuje bezproblémovou detekci vysoce reflexních objektů.
ifm jako spolehlivý partner
Zavádění nových technologií do organizace vyžaduje komplexní konzultace, protože nejlepší řešení bude úspěšné pouze tehdy, pokud bude zapadat do kontextu, v němž se zavádí. Tuto spolupráci podtrhuje již několik desetiletí trvající partnerství mezi renomovaným výrobcem zahradního nářadí GARDENA a specialistou na automatizační řešení ifm.
Sven Cermak: „Se společností ifm úzce spolupracujeme již mnoho let a společně jsme vyvinuli vynikající řešení, včetně zavedení kamery. Zpočátku jsme nevěděli, jaké systémy jsou na trhu k dispozici a co je technicky proveditelné. Odborníci na produkty ze společnosti ifm nám odborně poradili a zajistili rychlou a přímou komunikaci. Mohli jsme vyzkoušet různé verze kamer a spolupráce byla velmi úspěšná.“
Na různých pracovištích společnosti GARDENA je mnoho výrobních linek, na kterých jsou sledovány výrobní procesy a prováděny kontroly kvality. I v tomto případě se kamerový senzor od společnosti ifm ukazuje jako velmi přínosné řešení.
„Vždy zjišťujeme, zda můžeme kameru použít i v jiných oblastech. Na našem oddělení máme nyní tři nebo čtyři kamery. Kamery samozřejmě hojně využívají i jiná oddělení a pracoviště, dokonce více než zde,“ říká Sven Cermak.
Jens Starke si je jistý budoucností: „Ještě nás čeká jeden velký projekt, kde je třeba splnit určité tovární normy. Vše se točí kolem senzorů, kamerové technologie, skenování a podobných témat, takže by bylo skvělé na tomto projektu spolupracovat s ifm.“
Závěr
Kamerové senzory od ifm se osvědčily jako vysoce efektivní řešení pro řízení výroby a zajištění kvality, zejména pro sledování malých dílů, kde běžné snímače polohy narážejí na své limity. Svým sloganem „close to you“ projevuje společnost ifm nejen svůj závazek k hardwaru, ale také aktivní podporu a odborné znalosti.
Vedoucí výroby Jens Starke to shrnul takto: „Slogan společnosti ifm „close to you“ se rozhodně dostává i do výroby.“